Preguntas Para El Informe De Sustitución Electrofílica Aromática

PREGUNTAS

1. Explicar la reactividad de cada uno de los compuestos sintetizados en esta práctica al reaccionar con Br2/ CH3COOH

a) Acetanilida

b) Benceno

c) Clorobenceno

d) p- Nitrofenol

e) Fenol

f) Ácido acético

2. Indicar las diferencias y/o semejanzas entre la reacción de sustitución electrofilica aromática y la sustitución electrofilica alifática.

Cuando un reactivo como el HCl se adiciona a un alqueno, el hidrógeno electrofílico se aproxima a los orbitales p del doble enlace y forma un enlace con un carbono, dejando una carga positiva en el otro carbono. El carbocatión intermediario reacciona con el ion nucleofílico Cl- para generar el producto de adición.

La reacción de sustitución electrofílica aromática comienza de una manera similar, pero existe un número de diferencias. Una diferencia es que los anillos aromáticos son menos reactivos frente a los electrófilos que los alquenos; por ejemplo, el Br2 en disolución de CH2Cl2 reacciona instantáneamente con la mayor parte de los alquenos pero no reacciona con el benceno a temperatura ambiente. Para que tenga lugar la bromación del benceno se necesita un catalizador como el FeBr3, el cual hace a la molécula de Br2 más electrofílica al polarizarla para dar una especie de FeBr4- Br - que reacciona como si fuera Br -. La molécula polarizada de Br2 reacciona con el anillo de benceno nucleofílico para producir un carbocatión no aromático intermediario que es doblemente alílico, y que tiene tres formas resonantes.

Una segunda diferencia entre la adición en alquenos y la sustitución aromática ocurre después de que se ha formado el carbocatión intermediario. En vez de añadir Br - para dar un producto de adición, el carbocatión intermediario pierde H+ del carbono que comparte el bromo para dar un producto de sustitución. Nótese que la pérdida de H+ es similar a la que ocurre en la segunda etapa de una reacción E1.

3. ¿Cuál de las reacciones efectuadas tuvo el mayor rendimiento, cómo justifica este hecho?

La reacción que tuvo mayor rendimiento fue la reacción de Nitración, ya que por oxidación del AlCl3 se presentó una contaminación en la obtención del p-ter-butifenol, en la nitración se presentó un alto rendimiento en la formación del m- nitrobenzoato de metilo.

4. Explicar por qué la reacción entre el bromuro de n-propilo y el benceno en presencia de AlCl3, produce principalmente isopropilbenceno. Proponga un método para obtener exclusivamente n-propilbenceno.

Una desventaja de la reacción de alquilación de Friedel-Crafts, incluso cuando no hay problemas de transposición, radica en el alquilbenceno obtenido como producto inicial es más reactivo que el benceno y la dialquilación es una reacción secundaria que puede constituir un problema grave.

Las reacciones de alquilación de Friedel-Crafts son muchísimo menos útiles de lo que puede pensarse inicialmente debido a las transposiciones típicas de los iones carbonio y al problema de la polialquilación. Afortunadamente existe una modificación del método de Friedel-Crafts que es muy adecuada para obtener compuestos como el n-propilbenceno que no se obtienen puros de la alquilación directa. La modificación se denomina Reacción de acilación de Friedel-Crafts. Se parte de un cloruro de ácido en vez de un cloruro de alquilo. Por ejemplo se lleva a cabo la reacción con cloruro de propionilo en vez de cloruro de propilo.

En este caso el producto obtenido es una cetona, la etilfenilcetona. La reacción transcurre a través de un ión acilo:

Y no a través de un ión carbonio corriente; los iones acilo no suelen dar las reacciones de transposición tan frecuentes en los iones carbonio. Por tanto se obtiene una cetona no transpuesta. Además el anillo aromático de un acilbenceno es mucho menos reactivo frente a los electrófilos que el benceno no sustituido y la diacilación no es una reacción secundaria apreciable.

Para determinar la preparación de un alquilbenceno, la cetona pendiente de la acilación de Friedel-Crafts se convierte en el hidrocarburo correspondiente por eliminación del oxígeno carbonílico. Esto puede conseguirse por varios métodos. Así pues la acilación de Friedel-Crafts

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